[发明专利]风光互补超声波除藻船

说明书

[技术领域]

本发明涉及超声波除藻船技术领域，具体地说是一种风光互补超声波除藻船。

[背景技术]

目前，由于水体富营养化和由其导致的藻类爆发灾害已成为我国许多地区水体污染、水资源短缺的主要原因，水体富营养化和由其导致的藻类泛滥严重影响了我国经济和社会的发展。但目前国内的治理技术都无法全面有效地对藻类进行治理，这使得水体富营养化及藻类地危害还在不断加剧。

超声波是物理介质中的一种弹性机械波，能在水中产生一系列接近于极端的条件，如超过重力加速度几万倍的指点加速度，空化泡破裂产生的瞬间高温和高压(5700℃、50MPa)，进入空化泡的水蒸气在高温高压下反应生成自由基，可以较大的改变介质的性质，利用超声波去除藻类，是针对藻类的生物、结构特性进行的。藻细泡依赖体内的气泡来控制运动，吸收营养物质和阳光，气泡占整个藻细胞体积的50％，一旦气泡被破坏，藻细胞就失去活动能力，无法得到充足的光照而逐渐死亡。超声波引起的冲击波、射流、辐射压可以破坏气泡，同时，空化产生的自由基可以破坏藻细胞内的活性酶或活性物质，从而影响藻细胞的生理生化活性。

超声波在低频时，空化泡少但直径大，空化泡有明显的生长、崩溃过程，空化核在稀疏阶段达到共振半径而强烈振荡，而后瞬间发生塌缩崩溃，因而爆破更加猛烈。在高频时，空化泡的形成和崩溃得更快，产生的自由基更容易进入液相主体中，但声学周期短，空化泡小，因此，当超声波的强度一定时，其频率越高，空化作用越小。各项研究均表明，低频率(小于150KHz)的超声波可以有效抑制藻类的生长。

[发明内容]

本发明的目的在于利用超声波抑藻的功能，结合风能和太阳能，而设计的一种光风能一体超声波抑藻船，能够快速高效去除并抑制藻类的生长，为富营氧化水体恢复生态平衡奠定基础。

为实现上述目的，设计的一种风光一体化超声波抑藻船，主要包括船、超声波发生器、超声波发射筒、风能发电器、太阳能电池、蓄电池和控制器，其特征在于：将超声波发生器、超声波发射筒、风能发电器、太阳能电池、蓄电池和控制器安装于船体上，其中，风能发电器和太阳能电池的输出端连接蓄电池的输入端，蓄电池的输出端连接逆变器的输入端，逆变器的输出端采用交流线连接到超声波发生器内的超声波信号转换器的输入端，超声波信号转换器的输出端采用信号输出线连接超声波发射筒；所述的风能发电器主要由风力发电机连接风机充电器组成，是将风力发电机输出的不稳定的交流电经风机充电器整流后输出到蓄电池；所述的太阳能电池主要由光电池和光伏阵列充电器组成，光电池将太阳福射的光能发送到的光伏阵列充电器，光伏阵列充电器再输出到蓄电池；逆变器将蓄电池内的化学能转变成电能，传输至超声波发生器，超声波发生器根据设置将电能转换成所需要频率的电流，并经超声波发器内的超声波信号转换器将电流转换成机械能，即超声波，最后通过超声波发射筒发射超声波实现除藻。

所述的蓄电池设有恒压充电控制器。

所述的超声波发射筒至少为2个。

所述超声波发生器、超声波发射筒、风能发电器、太阳能电池、蓄电池和控制器可采用固定支架与船体固定连接。

所述超声波发生器可以发生频率为2万赫兹到15万赫兹的超声波，工作功率为不超过100W。

所述超声波发射筒的发射角度为360度，发射半径为150米。

风能发电器、太阳能电池、蓄电池和控制器结合为由超声波发生器和超声波发射筒组成的超声波发生单元提供电能，风能发电器和太阳能发电即可单独运行又可共同运行。

本发明同现有技术相比，抑藻船使用范围广、操作灵活、维护便捷，机体中的风能发电系统和太阳能发电系统为新能源，不会产生任何污染；超声波除藻装置其功率在100W左右，能耗低、见效快、抑藻作用明显，无二次污染。

[附图说明]

图1是本发明创造实施例的结构示意图。

图2是本发明的工作原理示意图。

图3是本发明的电路框图。

指定图1为摘要附图。

参见附图1，1为超声波发射筒，2为风能发电器，3为太阳能电池。

[具体实施方式]

下面对本发明作进一步的说明，本发明对本技术领域的人来说还是比较清楚的。

超声波发生器、超声波发射筒、风能发电器、太阳能电池、蓄电池和控制器分别通过固定支架与船体连接，其中超声波发射筒可安装于船体底部，太阳能电池可固定于受光充足的地方，如船体顶部，风能发电器可固定在船甲板上，如图1所示。